Materiales siderurgicos

Materiales siderúrgicos
En función de sus característísticas,los metales que se utilizan en la construcción pueden clasificarse en:

Metales principales.Son aquellos que se utilizan en la realización de las estructuras de los edificios.
Metales auxiliares.Su uso principal aparece en soluciones constructivas,destinadas a protección,aislamiento,acabados,instalaciones,etc.(plomo,zinc,cobre).

Obtención de los metales:

Clasificación de los aceros por su composición química.

El metal es un elemento químico de alta densidad y conductividad eléctrica y buen conductor del calor.

Se denomina mena a la combinación metálica natural,mientras que al conjunto de productos impurificadores,generalmente de naturaleza se llamará ganga.La mezcla de la mena con la ganga es lo que dará lugar al mineral.

La metalurgia,es el conjunto de procedimientos y técnicas para la extracción,elaboración,y aplicación industrial de los metales.

Siderurgia

La siderurgia, cuando los procedimientos desarrolados por la técnica metalúrgica se aplican especificamente a la elaboración del hierro.

Metalurgia

Propiedades generales de los metales.

Propiedades de los metales:brillo

• La conductividad térmica
• La conductividad eléctrica
• E brillo
• La ductilidad
• la maleabilidad

Recuerdese que la elasticidad es la propiedad de un material que recupera su forma cuando se deja de aplicar un determinado esfuerzo.Si no recupera su forma y dimensiones sera porque ha adquirido una deformación permanente y por lo tanto ,podrá decirse de él que tiene un comportamiento plástico.

El limite entre la elasticidad y la plasticidad es lo que se denomina límite elástico.A partir de él,un material queda deformado permanentemente.En los metales se tiene la posibilidad de alcanzar un comportamiento plástico.con el que se conseguirán dos propiedades muy singulares:

• La ductilidad por la que el metal puede estirarse en forma de hilos
• La maleabilidad que permite laminar un determinado metal.

En general en la mayoría de los metales se pueden considerar las siguientes propiedades:

Regularidad y constancia de comportamiento.Los metales suelen ser materiales muy homogéneos,puesto que su comportamiento frente a esfuerzos y acciones exteriores es el mismo en cualquier parte del producto.
Elevada resistencia en comparación con su volumen.
Aptitud para soportar solicitudes mecánicas antagónicas.es decir esfuerzos de presión totalmente opuestos.

Clasificación de los materiales siderúrgicos.

Dentro de los metales siderúrgicos,se pueden distinguir especialment las ferroaleaciones, que son aquellos compuestos que además del hierro contienen uno o varios entes metálicos o no, capaces de modificar sus propiedades.Los ferrocarbonos son aleaciones de hierro y cárbono.Se señalan dos productos concretos.

Fundición o hierro colado.

Es una aleación de Fe+C cuyo contenido de carbón es muy alto (1.7%-4.5%).Es el material más fácil de obtener a partir de lingote de alto horno,pero no se puede emplear en el moldeo de piezas por su fragilidad,derivada de la gran cantidad de impurezas que contiene.El hierro colado se obtiene mediante un segundo proceso de fusión en horno de cuba.De ahí que se le conozco con el nombre de hierro de segunda fusión.

La fundición

Las características principales son:

• Es un metal duro
• No es facilmente soldable
• Es quebradizo
• Su proceso de obtención es más barato.
• Tiene una gran facilidad de moldeo.Se pueden obtener piezas muy grandes y de secciones complicadas.

Como incovenientes es que en sus diferentes capas suelen aparacer errores de moldeo y falta de uniformidad.

El acero.
Es una aleación de hierro y carbono cuyo contenido en carbono es más bajo ,(0.05%-1.7%).

Acero

Aceros al carbono.
Son los que continene en poca cantidad y con carácter de impurezas algunos entes químicos diferentes del hierro y el carbono.

Por su contenido en carbono pueden ser:

Acero extrasuave:tienen un contenido de carbono inferior al 0.2%
Acero suave:tienen un contenico en carbono entre 0.2% y 0.3%
Acero semisuave:tienen un contenido en carbono entre 0.3% y 0.4%
Acero semiduro:tiene un contenido en carbono entre 0.4% y 0.5%
Acero duro:tienen un contenido en carbono entre 0.5% y 0.6%
Acero extraduro:tiene un contenido en carbono entre 0.6% y 0.7%

Aceros de aleación.

Contienen además del hierro y el carbono, otros elementos químicos que modifican sus propiedades,aportandoles en general,una mejora de sus propiedades,de resistencia y de dureza.Se conocen también como aceros especiales.

Los conglomerantes:cal y yeso

Los conglomerantes: yeso y cal:

Los conglomerantes son aquellos productos que se emplean en la construcción ,para unir ciertos materiales entre sí.Tienen por lo tanto la propiedad de adherir diferentes materiales sueltos, hasta originar otros nuevos.Ejemplo de ello son el cemento,la cal, y el yeso.

Fraguado y endurecimento: Conviene recordar que la mezcla de un conglomerante con agua forma una pasta que queda inalterada durante un cierto tiempo. Esta pasta es variable desde segundos hasta varios días,según el tipo de conglomerante empleado y las condiciones ambientales que se den en ese momento.

• Aumento de la viscosidad y elevación de la temperatura,que se conoce como inicio del fraguado,(pérdida del agua). 
• Transformación de la pasta en material sólido,con desaparición de la plasticidad (final del fraguado) .Se trata de un proceso irreversible,ya que una vez pérdida la plasticidad, esta no puede recuperarse,por más que se quiera amasar nuevamente con agua. 
• El tiempo transcurrido entre ambos fenómenos se denomina tiempo de fraguado. Al finalizar el fraguado, empieza el endurecimento,que es cuando la masa adquiere un aumento de resistencia y dureza y por tanto una consistencia sólida.Este endurecimento y aumento de resistencia tiene una primera fase de 28 días de duración
  
  

Clasificación de los Conglomerantes: 

Aéreos: Aquellos que fragüen y endurecen en un ambiente exclusivamente seco.Destacan como ejemplo,el yeso y la cal aérea. 

Hidrádulicos: Aquello que además de fraguar y endurecer en un ambiente seco,lo hacen en un ambiente húmedo,e incluso sumergidos en agua.Destacan como ejemplo de ello, el cemento y la cal hidráulica. 

Conglomerantes aéreos:

El yeso:

El yeso es el producto resultante de la deshidratación del aljez o piedra de yeso,finamente triturada y que endurece cuando se amasa con agua.El yeso debe almacenarse donde no haya humedad,pues si la absorbe no fragua.

Características generales del yeso:

• La calidad del yeso viene determinada por : 
• La blancura 
• Por la finura del grano 
• Por la rapidez del fraguago
  

  Fraguado del yeso

  Moldura de escayola

Fraguado del yeso

Moldura de escayola

Conviene señalar que el yeso fragua con mucha rapidez y que la finura con que ha sido molido influye en la mayor rapidez de fraguado.

Fraguado del yeso

Moldura de escayola

Revestimiento de yeso

Preparación del yeso

Cuanto menos agua se utiliza mas rápidamente fragua .En cambio, si se le añade mucha agua el yeso deja de ser trabajable (yeso muerto).Por tanto el agua actúa como retardante del fraguado y como degradadora del producto resultante.

:

El yeso no se utiliza en exteriores porque se degrada rápidamente por la acción de la humedad.Se considera un material poco resisten a los agentes atmosféricos.

Finalmente cabe destacar que se trata de un buen aislante acústico y que se ofrece una buena protección contra el fuego.Dado que el yeso es material que resiste mal la acción de la lluvia ,se usa preferiblemente en obras interiores.El yeso se usa para unir provisionalmente elementos diversos ya que aunque es menos resistente que otros ,puede trabajarse mejor que otros conglomerantes y es de mas rápido fraguado. 

Preparación del cemento

La escayola: es un yeso de grano muy fino y puro.La escayola común es de fraguado muy rápido .Entre sus cualidades ,destaca que se contrae muy poco durante su fraguadoy por tanto sus dimensiones disminuyen poco.Es por tanto un material muy adecuado para moldear.También se utiliza en el acabado y decoracion de interiores,en la fabricación de placas para techos y enlucidos y estucos.
Los tipos normalizados de escayola son:

Escayola común:se designa como E-30 

Escayola lenta:es la escayola común con aditivos para que frague mas lentamente.Se designa como E-30/L 

Escayola especial:es la escayola mas pura.Se utiliza en decoración y placas para falso techo.Se designa como E-35 

Cal

La cal:es un material que procede de la calcinacion de una roca caliza.La descomposición por cocción de este tipo de rocas se hace a temperaturas de alrededor de 900Cº obteniendose la cal viva.

La cal hidráulica: es una cal en polvo y parcialmente apagada que ademas de fraguar e ndurecer en el aire tambien lo hace bajo el agua.

Puzolanas o adicionantes hidráulicos:son sustancias silíceas que reducidas a polvo e incorporadas a la cal ,forman conglomerantes hidráulicos o que si se añaden al cemento hace que aumenten sus propiedades hidráulicas.

Puzolanas naturales: Son rocas que se encuentran en la naturaleza.Para utilizarlas ,solo es preciso triturarlas.Provienen de rocas eruptivas volcánicas, en forma de ceniza y escoria y también de fosiles de naturaleza silícea. 

Puzolanas artificiales:Pueden obtenerse a partir de la trituración y cocción de arcillas o de piedras sedimentarias como las pizarras,sometidas a una posterior trituración y enfriamiento rápido.